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探访实证设施密布的日本太阳能研发核心基地

   2012-10-22 日经BP社19190
评价构造和材料各异的架台

        对架台实施的评价分为三种:(1)对构造和材料各异的架台进行比较;(2)对用于软地的架台进行评价;(3)对能够改变角度的架台进行评价。在进行(1)构造和材料各异的架台的比较时,支撑模块的V字架台分别采用的是铝合金和钢铁材料。铝合金的重量是钢铁材料的1/4,而且具有抗盐害能力强的优点。钢铁材料的优点则是价格便宜。在倾斜的地面上,很难确保构建V字构造的空间。因此,对在地面上插入棒状钢管,利用钢管支撑模块的架台也进行着评价(图3)。

图3:降低架台成本
对铝合金和钢铁材料进行比较,并改变构造等,以研究如何降低架台成本。

        (2)开发用于软地的架台,其目的在于应对因填海造地等,地基不均所导致的土地下沉。填海造成的土地因为利用方法有限,所以作为数量正在激增的百万瓦级太阳能设施的建设用地,而备受关注。但是,随着时间的推移,填海造成的土地会逐渐下沉。如果各个位置的沉降程度不同,模块有可能偏离原本设计的角度。因此,在填海造成的土地上使用的架台,可以调整V字钢材的角度,局部改变架台的高度(图4)。

图4:对用于填海造成的土地的架台进行验证
在填海造成的土地上,各个地点有时会出现不同程度的地面沉降。作为解决措施,NTT设施开发出了便于调节高度的机构,并在进行验证。

        (3)角度可变架台配备了根据各个季节不同的太阳角度调整模块的机构(图5)。模块角度可以手动调整,按照设想,模块角度将一年调整4次,分别为从15度调整到30度、45度,再返回30度、15度。虽然已有自动追踪太阳位置的系统,但采用这种系统会增加初期投资。手动式角度调整架台则是在减少初期投资的同时增加年发电量的方法。

图5:根据季节调整角度
这种架台可以根据每个季节不同的太阳角度,调整模块的角度。易于变换角度是其关键所在。

        不过,在普通的角度固定式模块中,多数模块的角度都设定在15度左右。如果角度从15度增加到30度以及45度,每个模块的输出功率会增加5%左右。但是,由于角度的增加会加大阴影对于其他模块的影响,因此,在相同占地面积上能够设置的模块数量将会减少。相反,如果角度小于15度,附着在模块上的脏污就无法利用雨水冲刷干净,清洁起来十分困难。 

        最后,功率调节器的评价是对4家日本公司的产品进行比较。评价的内容包括,不同的功率调节器对于发电特性的影响、故障的尽早发现与修复,以及发生故障时的发电特性等。功率调节器由于构成部件多,因此发生故障的概率高,而且因为集成的模块数量多,所以在发生故障时,发电损失很大。出于这一原因,NTT设施选择了在构筑维护体制方面领先的日本国内企业的产品。  

 
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